等离子体电子温度是磁约束聚变研究中重要的参数之一。作为现行磁约束聚变装置中最普遍的电子温度剖面及涨落测量的二维诊断，电子回旋辐射成像(ECEI)诊断过去二十多年间在托卡马克等离子体的宏观磁流体不稳定以及湍流涨落研究中扮演着重要的角色。本文工作主要围绕J-TEXT托卡马克上ECEI的准光学设计及测试、电子学部分平台测试与系统安装以及基于ECEI的初步物理实验观测展开。
　　作为ECEI实现二维测量的基础，准光学设计对于ECEI成像质量至关重要。本文针对J-TEXTECEI的设计目标围绕成像光路和本振光路开展了设计及测试工作。J-TEXTECEI成像光路采用覆盖W-band(75-110 GHz)和F-band(90-140 GHz)的双阵列结构，成像光路通光性和鲁棒性良好，双阵列不仅可以通过聚焦透镜，进行独立的等离子体所有径向位置的聚焦调节，还通过共用的极向视场调节透镜组，实现极向变焦功能，极向变焦比为1.13-1.9，成像面最大场曲7.3mm，瑞利长度最大达到503mm，且在极向窄变焦情况下实现光学参数完全解耦。该成像光路设计性能在世界同类装置中已经达到领先水平。
　　准光学设计的另一个主要内容为本振光路的设计。针对有限空间和馈入光束准直化的要求，本振光路采用了传统球面透镜和新型双曲面透镜两种不同的设计方案。球面透镜本振光路鲁棒性更强，方便安装与长期稳定的工作；而创新的3透镜双曲面透镜本振光路则能产生更均匀的线分布天线馈入功率和更大的极向功率覆盖范围，扩束透镜的引入也使得3透镜双曲面本振光路相较于2透镜的选择提升了系统的鲁棒性。
　　为了验证设计性能，ECEI准光学系统进行了平台实验。平台实验包括包含光路抗干扰测试、稳定性测试、折射率测试，以及针对光学设计有效性验证的光学性能对比测试。测试结果显示，准光学系统性能与设计参数吻合良好，同时在结果中也对其中的差异进行了分析和讨论。
　　在完成ECEI准光学设计及测试后，J-TEXTECEI电子学部分也进行了平台测试。测试内容包括验证电子学系统工作稳定性的供电箱电压输出测试，验证电子学设计性能的功能一致性测试以及信号质量测试，测试结果表明，除了少量信号干扰情况，电子学系统测试参数与设计值相符，能够实现全参数稳定运行。
　　基于平台测试的优异表现，J-TEXTECEI诊断系统最终完成了布局、安装工作，并开展了初步的物理实验观测。通过ECEI诊断在J-TEXT装置上对锯齿崩塌过程中温度二维分布演化的观测，发现其过程与Kadomtsev完全重联模型较为吻合。而对模耦合现象的实验观测中，ECEI诊断直观地得到了m/n=2/1和m/n=3/1模在高、低场侧的空间耦合图像，并对模耦合过程的前、中、后三个阶段进行了展示。这些结果表明J-TEXTECEI诊断已经具备了良好的工作性能，能够为物理研究提供有力的支撑。